Le unità di misura

Unità di misura e il Sistema internazionale delle unità di misura.

 

Moto Rettilineo

Il moto, posizione e spostamento, velocità media e velocità istantanea, accelerazione. Accelerazione costante: moto uniformemente accelerato, accelerazione di caduta libera.

 

Vettori

Vettori e scalari, somma di vettori, componenti, vettori unitari, prodotto scalare e prodotto vettoriale.

 

Moto in 2 e 3 dimensioni

Posizione e spostamento, velocità media ed istantanea, accelerazione media ed istantanea, moto dei proiettili e analisi del moto, moto circolare uniforme, moto relativo unidimensionale.

 

Forza e moto

Osservazioni sperimentali e leggi di Newton. Prima legge di Newton, forza, massa, seconda legge di Newton. Forza gravitazionale, forza peso, forza normale, tensione, terza legge di Newton e applicazioni. Attrito e sue proprietà.

 

Energia Cinetica e Lavoro

Il lavoro. Lavoro ed energia cinetica, teorema dell’energia cinetica. Lavoro svolto dalla forza di gravità, lavoro svolto da una forza elastica e lavoro svolto da forze variabili. Potenza.

 

Energia Potenziale e conservazione dell’energia

Energia Potenziale, forze conservative e determinazione dell’energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Lavoro svolto su un sistema da una forza esterna. Principio di conservazione dell’energia.

 

Sistemi di punti materiali

Il centro di massa. Seconda legge di Newton per i sistemi di punti materiali. Quantità di moto e conservazione della quantità di moto per i sistemi di punti materiali.

 

Rotazione

Variabili rotazionali: posizione angolare, velocità angolare, accelerazione angolare. Rotazione con accelerazione angolare costante, relazioni tra variabili lineari e angolari. Energia cinetica rotazionale. Calcolo del momento di inerzia. Momento di una forza.

Gravitazione
Legge dela gravitazione universale. Campo gravitazionale. Variazione di g con latitudine e altitudine. Potenziale gravitazionale. Velocità di fuga. Leggi di Keplero.

 

La carica elettrica

Osservazioni sperimentali sulla carica elettrica: la carica elettrica, la legge di Coulomb, conduttori e isolanti. La carica è quantizzata. La carica si conserva.

 

Campi elettrici

Il campo elettrico e le linee di forza di un campo elettrico. Il campo elettrico di cariche puntiformi. Il campo elettrico generato da una carica lineare. Carica puntiforme in un campo elettrico. Dipolo in un campo elettrico.

 

La legge di Gauss

Concetto di flusso. Flusso del campo elettrico e legge di Gauss. Legge di Gauss e legge di Coulomb. Conduttore carico isolato. Legge di Gauss per simmetria piana.

 

Il potenziale elettrico

L’energia potenziale elettrica. Il potenziale elettrico e le superfici equipotenziali. Calcolo del potenziale dato il campo. Potenziale dovuto a una carica puntiforme. Potenziale di un insieme di cariche puntiformi. Potenziale per un conduttore carico isolato.

 

Capacità elettrica

La capacità. Il calcolo della capacità: il condensatore a piatti piani paralleli. Cenni sui condensatori in serie e parallelo. L’energia immagazzinata in un campo elettrico. Densità di energia in un campo elettrico. Condensatore in presenza di dielettrico.

 

Corrente e resistenza

Correnti elettriche. Resistenza elettrica. Resistenza e resistività. La legge di Ohm. Potenza nei circuiti elettrici.

 

I circuiti

La forza elettromotrice. Il calcolo della corrente nel circuito elementare. Resistenze in serie e parallelo. Cenni sui circuiti RC. Processi di carica e scarica di un condensatore. Strumenti di misura di grandezze elettriche.

 

Il campo magnetico

Osservazioni sperimentali sul campo magnetico. Definizione del campo magnetico. Carica in moto circolare. Esempio: spettrometro di massa. Forza magnetica agente su una corrente. Trattazione qualitativa della forza magnetica agente su una spira.

 

Campi magnetici generati da correnti

Campo magnetico generato da una corrente. Legge di Biot-Savart. Campo magnetico di un filo rettilineo. Forza tra conduttori paralleli percorsi da corrente. La legge di Ampère. Legge di Ampère e campo di un filo rettilineo. Campo magnetico di un solenoide.

 

Induzione e proprietà magnetiche

Osservazioni sperimentali: gli esperimenti di Faraday. Legge dell’induzione di Faraday. Legge di Lenz. Campi elettrici indotti. Induttori e induttanze. Proprietà magnetiche della materia.

 

Equazioni di Maxwell

La legge di Gauss per il magnetismo. Campi magnetici indotti. Legge di Ampère-Maxwell.  Equazioni di Maxwell. Trattazione qualitativa di un circuito RLC. Cenni sulle onde elettromagnetiche.